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Fahrbahnübergänge aus Asphalt

Fahrbahnübergänge aus Asphalt überbrücken die Fugenspalten auf Brückenüberbauten. Sie unterliegen besonderen Belastungen durch Straßenverkehr und Umwelteinflüsse. Zur besseren Beurteilung auftretender Schäden erfolgte eine Umfrage bei den Straßenbauverwaltungen der Länder. Die Ergebnisse wurden in der Reihe "Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen" veröffentlicht.

Foto zeigt einen Fahrbahnübergang aus Asphalt Fahrbahnübergang aus Asphalt

Problem

Die Fugenspalten am Ende oder zwischen einzelnen Abschnitten von Brückenüberbauten oder auch Trog- und Tunnelsohlen werden durch Fahrbahnübergänge überbrückt. Sie passen sich den Bewegungen des Bauwerks als Folge von Temperaturänderungen, Schwinden und Kriechen des Betons und der Verkehrsbelastung an. Dabei müssen sie eben bleiben und wasserdicht sein. Häufig werden heute Fahrbahnübergänge aus Asphalt eingesetzt. Die bisher gesammelten Erfahrungen und Erkenntnisse wurden 1998 in einem technischen Regelwerk für Planung und Bauausführung (ZTV-BEL-FÜ) sowie in technischen Lieferbedingungen und Prüfvorschriften für die Baustoffe (TL/TP-BEL-FÜ) niedergelegt. Aufgabe der vorliegenden Untersuchung war es, die Bewährung der Fahrbahnübergänge aus Asphalt durch Langzeitbeobachtung zu beurteilen und bestehende Erkenntnisse zu aktualisieren.

Untersuchungsmethode

Bei den Bauverwaltungen der Länder wurde 1996 eine Umfrage zu den bisherigen Erfahrungen mit Fahrbahnübergängen aus Asphalt durchgeführt. Die Fahrbahnübergänge sollten zu Bundesfernstraßen gehören und mindestens vier Jahre unter Verkehr gelegen haben. Ausgewertet wurde, inwieweit einzelne Parameter zur Schadensbildung führen können. Insgesamt wurden 724 Übergänge auf 343 Bauwerken gemeldet. Auf Grund der Datenstruktur war eine Auswertung für die Parameter Fabrikat des Fahrbahnübergangs sowie Dicke, Breite, Quer- und Längsneigung nicht möglich.

Ergebnisse und Folgerungen

Die meisten gemeldeten Fahrbahnübergänge enden in Querrichtung stumpf an den Schrammborden der Kappen. Die solidere Ausführung mit einem im Kappenbereich durchlaufenden Fahrbahnübergang wurde nur bei 12% der Übergänge umgesetzt. 65% der Fahrbahnübergänge lagen mindestens vier Jahre unter Verkehr. Davon wiesen 20% Schäden auf, welche die Funktion aber nicht beeinträchtigten. Bei 12% wurden Schäden mit Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit gemeldet. Bei weiteren 7% lagen nicht näher erklärte Schäden vor. Die am häufigsten gemeldeten Schäden waren das Auswandern der Tränkmasse in den Rollspuren, freigelegtes Korngerüst und Ausbruch von Mineralkorn. Diese drei weniger schweren Schadensarten traten bei 22% aller gemeldeten Übergänge auf. Verdrückungen wurden bei 17% der gemeldeten Übergänge festgestellt. Sie können bei starker Ausprägung die Verkehrssicherheit beeinträchtigen. Schwerwiegende Schäden wie Ablösungen von den Flanken des angrenzenden Belages traten bei 10% der gemeldeten Objekte auf. Risse im Fahrbahnübergang gab es in 9% der Fälle und Ablösungen von der Unterlage bei 2%.

Auf die Schadensursachen ließ die Datenbasis nur begrenzt Rückschlüsse zu, weil die Einflüsse von Planungs- und Ausführungsfehlern mit den erfassten Daten nicht zu beurteilen waren. Festzustellen war jedoch, dass Dehnlängen der Tragkonstruktionen bis zu 30 Meter offensichtlich keinen Einfluss auf die Schadensbildung haben. Eine Auswertung für größere Dehnlängen war mit den vorliegenden Daten nicht möglich. Fahrbahnübergänge, die regelmäßigem Bremsen, Anfahren und stehendem Kfz-Verkehr ausgesetzt sind, wiesen häufig Schäden in Form von Verdrückungen und Auswandern der Tränkmasse in den Rollspuren auf.

Der Anteil der erfassten Fahrbahnübergänge mit Schäden ist erheblich, wenngleich die Mehrzahl dieser Schäden nicht die Funktionsfähigkeit beeinträchtigt hat. Allerdings wurden die untersuchten Fahrbahnübergänge in den Jahren 1983 bis 1993 vor Einführung des technischen Regelwerks für Planung und Bauausführung (ZTV-BEL-FÜ) eingebaut. Es wird erwartet, dass durch die in den ZTV-BEL-FÜ gestellten Anforderungen die Schäden künftig reduziert werden.

Asphalt expansion joints

Asphalt expansion joints serve to bridge gaps which form at the end of or between sections of bridge superstructures or at the bottom of troughs or tunnels; these gaps are caused by movements due to temperature changes, shrinkage and creeping of the concrete, traffic loads etc.. The expansion joints must be able to adapt themselves to these movements and still remain level, carry the wheel loads and be waterproof. The types of damage most frequently reported were the shifting of the grouting mass in the tyre tracks, the granular skeleton being laid bare and the mineral aggregate becoming detached. These three less serious types of damage had occurred in 22% of all expansion joints submitted. In 17% of the cases submitted the expansion joint had been displaced. This displacement could affect road safety if it were severe. An evaluation was made of the extent to which individual parameters could lead to the occurrence of damage. However the present data basis only permits limited conclusions to be drawn regarding the causes of damage because the influences of planning and installation errors cannot be assessed using the data recorded.